GEOSPATIAL DIGITAL TWIN

Ein räumlicher Digital Twin (digitaler Zwilling) ist ein digitales Modell einer Umgebung, eines Assets, eines Gebäudes, einer Infrastruktur usw., das mit räumlichen Daten angereichert ist.

Mit Hilfe der GIS-Technologie wird eine exakte Nachbildung der physischen Umgebung, einschließlich Gebäuden, Straßen und Brücken, erstellt.

GIS liefert den raumbezogenen und geografischen Kontext für alle Planungs-, Bau- und Wartungsarbeiten.

BIM bietet für jede Art von räumlicher Abfrage eine große Menge an Informationen über jeden Aspekt des Gebäudes oder der Infrastruktur.

Durch die Kombination von räumlichen GIS-Daten und BIM-Technologie, bieten räumliche Digital Twins:

• einen vollständigen Überblick über den aktuellen Projektstatus;
• leistungsstarke Simulationstools, um sich genau auf das Auftreten potenzieller Probleme vorzubereiten und geeignete Korrekturmaßnahmen zu ergreifen;
• die Möglichkeit fundierte Entscheidungen über Investitionen und die Entwicklung der Infrastruktur zu treffen.

Die integrierte Vision, welche durch räumliche Digital Twins bereitgestellt wird, kann zur Verbesserung des Entwurfs- und Entscheidungsprozesses in vielen Bereichen genutzt werden, darunter Asset Management, Stadtplanung und der Überwachung der Infrastrukturen.

Geospatial Digital Twins sind äußerst nützlich, da sie Informationen liefern, die unmittelbar für die Planung, den Bau und die Instandhaltung eines Projekts verwendet werden können. Es gibt zahlreiche Bereiche, in denen sie eingesetzt werden können (Optimierung von Umweltressourcen, Energieeinsparung, Sicherheit und vieles mehr). So ist es beispielsweise möglich, GIS-Informationen zu nutzen um:

• die Menge an Regenwasser zu ermitteln, die gesammelt werden kann, und dementsprechend geeignete und gut dimensionierte Auffangsysteme für die Bewässerung öffentlicher Grünflächen, Parks und Gärten zu entwerfen;
• die Planer bei der Wahl der Ausrichtung, des Standorts und der Baumaterialien für Bauwerke in hochwassergefährdeten Gebieten zu unterstützen;
• gefährliche Situationen auf territorialer Ebene zu erkennen, jedes einzelne Element, das das anormale Verhalten hervorruft, im Detail zu bewerten und die Infrastruktur aus der Ferne zu überwachen.

Die Integration digitaler Zwillinge und GIS revolutioniert den AEC-Bereich und schafft die Grundlage für die Planung und Verwaltung von intelligenten Gebäuden und Smart Cities.

Durch die Nutzung digitaler Zwillinge haben Planer und Auftraggeber, unmittelbaren Zugang zu digitalen Darstellungen tausender physischer Objekte und Systeme, die in Echtzeit aktualisiert und überwacht werden können.

GIS erweitert diese Verwaltungs- und Kontrollmöglichkeiten durch räumliche Analysen, die es leichter machen, die Wechselwirkungen und Abhängigkeiten zwischen den verschiedenen Elementen zu lokalisieren und zu verstehen.

Die Kombination dieser beiden Technologien trägt dazu bei, die Leistung und den Energieverbrauch von Gebäuden, die Planung und die Kosten der Instandhaltung, den Betrieb von HLK-Anlagen, die Effizienz und die Sicherheit von Infrastrukturanlagen usw. viel effektiver zu überwachen.

Ein 3D-Modell liefert eine statische Darstellung ausschließlich der Geometrie eines Objekts. Ein georäumlicher digitaler Zwilling hingegen ist dynamisch und georeferenziert: Er integriert heterogene Daten (BIM, GIS, IoT, Satelliten- und Katasterdaten), bildet Veränderungen im Laufe der Zeit ab und ermöglicht die Simulation zukünftiger Szenarien sowie fundierte Entscheidungen zur Verwaltung von Assets, Gebieten und Infrastrukturen.

BIM: detaillierte Darstellung eines Gebäudes oder einer Infrastruktur mit allen ihren Komponenten (geometrisch, anlagentechnisch, materialbezogen).

GIS: Informationssystem zur Verwaltung geografischer und territorialer Daten (Karten, Orthofotos, Umwelt-Layer).

Georäumlicher digitaler Zwilling: entsteht aus der dynamischen und bidirektionalen Integration von BIM und GIS und ermöglicht es, einzelne Gebäude in ihrem territorialen Kontext zu betrachten und gleichzeitig beide Datenebenen abzufragen. Mit usBIM.geotwin erfolgt diese Integration ohne Datenimport und gewährleistet dynamische Aktualisierungen in Echtzeit.

Die Anwendungen sind branchenübergreifend:

• AEC (Architektur, Ingenieurwesen, Bauwesen);
• Smart City und Stadtplanung;
• Lineare Infrastrukturen (Verkehr, Eisenbahnen, Autobahnen);
• Energie- und Telekommunikationsnetze;
• Umwelt und natürliche Ressourcen (Management hydrogeologischer Risiken, Biodiversität);
• Facility Management und vorausschauende Wartung;
• Urbane Sicherheit und Zivilschutz.

In einen georäumlichen digitalen Zwilling, wie er mit usBIM.geotwin erstellt wird, können integriert werden:

• openBIM/IFC-Modelle (Versionen 2x3, 4.0, 4.3);
• BIM-/3D-Modelle in proprietären Formaten;
• Punktwolken aus LiDAR- oder fotogrammetrischen Vermessungen;
• Texturierte Meshes aus Scans und Drohnenaufnahmen;
• GIS-Layer (Karten, Orthofotos, Katasterdaten);
• IoT-Daten von Sensoren in Echtzeit;
• Informationen aus dem Facility Management und Dokumentenarchive.

Mit usBIM.geotwin müssen Daten weder importiert noch konvertiert werden: Die Plattform integriert dynamisch usBIM (das openBIM-System von ACCA) mit ArcGIS von Esri (online oder Enterprise). IFC-Modelle, Punktwolken, Meshes und GIS-Layer bleiben in ihrer jeweiligen Umgebung, während der Benutzer über eine einzige Oberfläche arbeitet. Änderungen am BIM werden sofort im GIS widergespiegelt, sodass die Daten während des gesamten Lebenszyklus des Bauwerks stets aufeinander abgestimmt bleiben.

• Einheitliche BIM- + GIS-Ansicht ohne Datenimport;
• Keine Größenbeschränkungen für Modelle, Meshes und Punktwolken;
• Dynamische bidirektionale Aktualisierung;
• Fundierte Entscheidungen dank Simulationen und räumlicher Analysen;
• Multidisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Planungsteams;
• Offene openBIM/IFC-Standards für dauerhaften Zugriff auf die Daten.